LED驅(qū)動器的流行轉(zhuǎn)換器拓撲
出處:網(wǎng)絡整理 發(fā)布于:2025-03-21 17:21:46 | 497 次閱讀


| v in | > | V OUT | 圖1A的電路對于來自直流電壓源的LED驅(qū)動器(通常是電池)非常受歡迎。以下示意圖顯示了來自直流源的典型降壓LED驅(qū)動器電路:

駕駛員從輸入電壓供電并驅(qū)動PMO。帶有LED負載的串聯(lián)電阻器會產(chǎn)生與負載中電流成正比的電壓VFB,并且該電壓用于使驅(qū)動程序的電流反饋。為了獲得LED負載中所需的電流,PMOS的門是驅(qū)動的。
在此電路中,感應電阻是地面引用的,這使得當前的反饋易于從駕駛員那里測量。
PMO的源終端直接連接到VIN,因此很容易驅(qū)動GND和VIN之間的門切換。
在存在高輸入電壓的AC應用中,由于VSG非常高,因此PMOS的門不能在切換周期內(nèi)驅(qū)動到GND,遠超過MOSFET的最大等級(typ。20V)?! ∫虼?,最好使用圖1B的電路,即反向堆積的電路,這是通過簡單地將開關從輸入的正末端移動到負端子來得出的。以這種方式,可以使用NMO,并且可以通過以下幾種構(gòu)造的回顧電路來驅(qū)動其門:

圖3。Ac-Reverse-Buck LED驅(qū)動器
駕駛員通過整流器從橋梁輸出中取電,因此其VDD幾乎為直流。它驅(qū)動了NMO的門,在此拓撲結(jié)構(gòu)中,將感覺電阻放在NMO的源端子上,因此仍被引用。 重要的是要注意,由于感官電阻器與NMO串聯(lián)放置,因此在該電路中,反饋在輸入電流上,而不是在LED電流上。這會導致較差的發(fā)光磁通調(diào)節(jié),但允許驅(qū)動NMOS以與輸入電壓相相位塑造平均輸入電流,從而獲得高PF(功率因數(shù))。
為了最大程度地減少這種效果,通常使用反向彈藥驅(qū)動電壓<50V的LED串,因此,LED不驅(qū)動的正弦波的一部分可以忽略不計。
促進 增強拓撲產(chǎn)生的輸出電壓高于輸入電壓:
圖4。促進拓撲
| v in | <| V OUT |
該拓撲通常用于從單個電池電池(即3.7V)的多個LED供電。電池的電壓低于總LED串電壓,因此必須使用直流升降LED驅(qū)動器: DC-Boost LED驅(qū)動程序

在此電路中,NMOS的門可以很容易地從駕駛員中驅(qū)動,感官電阻是引用的,并且可以直接從直流輸入中驅(qū)動驅(qū)動器。滿足簡單驅(qū)動程序的所有基本要求,沒有任何“反向”版本。
AC LED驅(qū)動器通常不使用增強拓撲,因為LED字符串的輸出電壓通常低于AC輸入電壓。
Buck-Boost(逆變器)和反向式增壓
當輸入電壓可以在輸出電壓上方或下方擺動時,使用降壓拓撲。它能夠像降壓或提升一樣工作,具體取決于輸入電壓的幅度,這就是為什么它被稱為Buck-Boost:
降壓拓撲 圖6a。 降壓拓撲

圖6b。反向式增壓拓撲
| v in | > | V OUT |或| v in | <| V OUT |該電路的特殊條件是輸出電壓為負,因此,它也稱為逆變器拓撲。在LED驅(qū)動器世界中,輸出電壓為負的事實并不是重要的問題,因為輸出LED字符串可以始終相應地連接到驅(qū)動器輸出極性。
對于降壓拓撲,還存在“反向”版本,該版本將從輸入電壓的正端子移動到負值。
與Buck拓撲類似,對于DC LED驅(qū)動程序,標準版本(圖10A)將是優(yōu)選的,但實際上,它不使用它,因為它將在sense電阻器上也會產(chǎn)生負電壓,并且應從驅(qū)動程序中讀取該負電壓作為輸出反饋。對于駕駛員而言,很難用負面反饋來管理。
取而代之的是,“反向”版本對于AC LED驅(qū)動器非常有用,因為它允許在AC輸入電壓的整個周期內(nèi)生成所需的輸出電壓。沒有顯示AC Buck LED驅(qū)動器的限制(正弦波周期的一部分,駕駛員無法驅(qū)動輸出): AC-Reverse-Buck-Boost LED驅(qū)動器

對于AC-BUCK LED驅(qū)動器,該電路能夠制作PFC(功率因數(shù)校正),因為傳感電阻與NMO串聯(lián),并且輸入電流的反饋使得與輸入電壓相相的平均輸入電流可以形成平均輸入電流。
在Flyback拓撲中,設計人員可以根據(jù)項目規(guī)格配置電路以生成可能高于輸入電壓的輸出電壓?! 』镜姆瓷渫負淇梢酝ㄟ^用變壓器代替電感器來源自提升:

該電路分為兩個階段。在第一階段,開關已關閉,并為變壓器的主要繞組的電感LP充電。次級繞組LS具有相反的極性,使二極管處于反向極化,在這種情況下,次級繞組中沒有任何電流流動。在第二階段,開關是打開的,先前存儲在變壓器中的能量必須釋放。因此,次要繞組使二極管轉(zhuǎn)發(fā)傳導。
輸出電壓可以通過開關的占空比和變壓器的轉(zhuǎn)彎比NP/NS確定。
由于Flyback使用了變壓器,因此它具有從輸入中電氣隔離的載荷的獨特功能。對于AC LED驅(qū)動器而言,這通常是一個重要的功能,通常需要進行電氣隔離: AC-Flyback LED駕駛員

在一個真正的反式示意圖中,有第三個繞組(稱為Aux繞組)具有相同的次級繞組的極性。通常,它是一個低壓和低電流繞組,目的是在系統(tǒng)啟動后為駕駛員提供電源電壓。電阻R R啟動提供了駕駛員要求的低電流,直到輔助繞組將供電為止。
此外,反激發(fā)運動也可以像先前說明的AC LED驅(qū)動程序一樣使PFC成為PFC。
在對每個拓撲分析進行分析之后,下表將它們比較,考慮到LED驅(qū)動程序設計師通??紤]的主要因素(在本文開頭列出):
表1。拓撲比較。
| 巴克 倒車 | 促進 | 降壓反向 降壓 助力 | 飛回來 | |
| 電壓 | | v in | > | V OUT | | | Vin | <| Vout | | 在|之間擺動Vin | > | Vout |或 | Vin | <| Vout | | 固定在 |之間Vin | > | Vout |或 | Vin | <| Vout | |
| 電路尺寸 | 小的 | 小的 | 小的 | 大(變壓器) |
| 組件計數(shù) | 低的 | 低的 | 低的 | 中等的 |
| 絕緣 | 不 | 不 | 不 | 是的 |
| PFC(交流驅(qū)動程序) | 是的 | 不 | 是的 | 是的 |
| 效率 | 中/高 | 中/高 | 中/高 | 中等的 |
| 設計簡單 | 簡單的 | 簡單的 | 簡單的 | 中等的 |
| 成本 | 低的 | 低的 | 低的 | 中等的 |
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